直線運(yùn)動(dòng) 一、選擇題(本題共12小題，共48分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1下列所描述的運(yùn)動(dòng)中，有可能的是()A速度變化的方向?yàn)檎?，加速度的方向?yàn)樨?fù)B物體加速度增大，速度反而越來越小C速度越來越大，加速度越來越小D加速度既不與速度同向，也不與速度反向【解析】由av/t可知，加速度a的方向就是速度變化的方向，故選項(xiàng)A錯(cuò)；若加速度與速度方向相反，則選項(xiàng)B可能；若加速度與速度同向，則選項(xiàng)C可能；選項(xiàng)D也可能，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)【答案】BCD2若劉翔110米欄的成績是12秒91.則在劉翔進(jìn)行110米欄比賽的過程中，能求出具體數(shù)值的是()A撞線時(shí)的瞬時(shí)速度大小B中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小C中間位置的速度大小D110米欄的平均速度【解析】由平均速度位移/時(shí)間，故選項(xiàng)D對(duì)因?yàn)椴皇莿蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)【答案】D32020年10月24日，中國第一顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心順利升空，如圖所示是某航空愛好者用數(shù)碼相機(jī)以每隔2.5s一張的頻率拍攝的關(guān)于起始加速階段火箭的一組照片，拍攝過程中數(shù)碼相機(jī)用三腳架固定在地面上，已知火箭的長度為40m，用刻度尺測(cè)量照片上的長度關(guān)系，結(jié)果如圖所示，則()A火箭的加速度大小a8m/s2B火箭的加速度大小a4m/s2C火箭在照片中第二個(gè)像所對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小為v42m/sD火箭在照片中第二個(gè)像所對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小為v60m/s【解析】從照片上看，照片1cm相當(dāng)于實(shí)際長度20m，量出前后兩段位移分別為4.0cm和6.5cm，對(duì)應(yīng)的實(shí)際位移分別為80m和130m，由saT2可得：a8m/s2；再根據(jù)這5s內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，可得照片中第2個(gè)像所對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度為vm/s42m/s.正確選項(xiàng)為AC.【答案】AC4兩物體從不同高度自由下落，同時(shí)落地，第一個(gè)物體下落時(shí)間為t，第二個(gè)物體下落時(shí)間為t/2，當(dāng)?shù)诙€(gè)物體開始下落時(shí)，兩物體相距()Agt2B3gt2/8C3gt2/4Dgt2/4【解析】當(dāng)?shù)诙€(gè)物體開始下落時(shí)，第一個(gè)物體已下落時(shí)間，此時(shí)離地高度h1gt2g()2；第二個(gè)物體下落時(shí)的高度h2g ()2，則待求距離hh1h2gt22×g()2.【答案】D5一物體從斜面上某點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過3s后到達(dá)斜面底端，并開始在水平地面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)9s停止則物體在斜面上的位移與在水平地面上的位移之比是()A1：1B1：2C1：3D3：1【解析】設(shè)物體到達(dá)斜面底端時(shí)速度為v，則物體在斜面上和在平面上運(yùn)動(dòng)的平均速度均為，所以兩位移之比，C正確【答案】C6物體A沿著水平面以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它經(jīng)過某處時(shí)，該處有一物體B開始做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)追趕物體A.由此()A可求出物體B從開始啟動(dòng)到追上物體A時(shí)所用的時(shí)間B可求出物體B追上物體A時(shí)物體B所走的路程C可求出物體B追上物體A時(shí)物體B的速度D不能求出上述三者中任何一個(gè)【解析】物體A、B的vt圖象如圖所示當(dāng)B追上A時(shí)，sAsB，故vB2v0，故可求出C.B運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，a未知，故A不能求出B運(yùn)動(dòng)位移s，a未知，B不能求出，故選C.【答案】C7一物體由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，取開始運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍瑒t如圖所示的物體運(yùn)動(dòng)的vt圖象中正確的是()【解析】vt圖線的斜率對(duì)應(yīng)各時(shí)間段的加速度【答案】C8一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度時(shí)間圖線如圖所示，則以下說法中正確的是()A第1s末質(zhì)點(diǎn)的位移和速度都改變方向B第2s末質(zhì)點(diǎn)的位移改變方向C第4s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零D第3s末和第5s末質(zhì)點(diǎn)的位置相同【解析】第1s質(zhì)點(diǎn)的速度為正，位移和速度都不改變方向，故選項(xiàng)A錯(cuò)；第2s末質(zhì)點(diǎn)的速度改變方向、位移不改變方向，故選項(xiàng)B錯(cuò)；到第4s末為止，坐標(biāo)軸上下圖線包圍的面積相等，質(zhì)點(diǎn)的位移為零，故選項(xiàng)C對(duì)；同理，在第3s末和第5s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零，故選項(xiàng)D對(duì)【答案】CD9甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示，在3s末兩質(zhì)點(diǎn)的途中相遇，兩質(zhì)點(diǎn)位置關(guān)系是()A相遇前甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為2mB相遇前甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為4mC兩質(zhì)點(diǎn)出發(fā)點(diǎn)間的距離是乙在甲之前4mD兩質(zhì)點(diǎn)出發(fā)點(diǎn)間的距離是甲在乙之前4m【解析】從圖象上知，乙的加速度大于甲的加速度，且在3s的時(shí)間內(nèi)乙的位移大于甲的位移，故相遇前甲在乙前；出發(fā)后兩者的距離越來越小，故開始t0時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)相距最遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)距離等于在3s內(nèi)兩質(zhì)點(diǎn)的位移(vt圖象與t軸所圍的面積)之差x4m，此也是兩質(zhì)點(diǎn)出發(fā)點(diǎn)間的距離【答案】BD10在2020年北京奧運(yùn)會(huì)上，兩艘賽艇a、b在兩條平行的直賽道上行駛t0時(shí)兩艘賽艇處在同一計(jì)時(shí)位置，此時(shí)比賽開始它們?cè)谒拇伪荣愔械膙t圖象如下列選項(xiàng)所示，其中能夠表示其所對(duì)應(yīng)的比賽中有一艘賽艇始終沒有追上另一艘的圖象是()【解析】從圖上可以看出A圖中加速度一樣，但a賽艇有初速度，所以b賽艇始終追不上a；B圖中a、b均做勻速運(yùn)動(dòng)，但速度不一樣，所以速度小的始終追不上；D圖中a在前15秒內(nèi)沒有追上b，而后速度又小于b，因此始終追不上；從C圖中可以看出經(jīng)過20秒b追上a.【答案】ABD11現(xiàn)在的物理學(xué)中加速度的定義式為a，而歷史上有些科學(xué)家曾把相等位移內(nèi)速度變化相等的單向直線運(yùn)動(dòng)稱為“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”，現(xiàn)稱“另類勻變速直線運(yùn)動(dòng)”，“另類加速度”定義為A，其中v0和vt分別表示某段位移s內(nèi)的初速度和末速度A>0表示物體做加速運(yùn)動(dòng)，A<0表示物體做減速運(yùn)動(dòng)則下列說法正確的是()A若A不變，則a也不變B若A不變，則物體的位移中點(diǎn)處的速度為C若a不變，則物體在中間時(shí)刻的速度為D若a>0且保持不變，則A逐漸變小【解析】考查對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的理解依題意，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得s，當(dāng)A不變時(shí)，假設(shè)a不變，則s與t成正比，為勻速運(yùn)動(dòng)，而A不變時(shí)由另類加速度定義相同位移內(nèi)速度變化相同可知，其為變速運(yùn)動(dòng)，因此A錯(cuò)誤；當(dāng)另類加速度A不變時(shí)，根據(jù)定義可得：0.5Asv中v0vtv中，解得v中，B正確；當(dāng)a不變時(shí)，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度為該段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即初末速度的平均值，C正確；由A，當(dāng)a>0且恒定時(shí)，初末速度的和值越來越大，則另類加速度A越來越小，D正確【答案】BCD12 “神舟七號(hào)”飛船返回地面時(shí)，為保護(hù)艙內(nèi)儀器不受損壞，在靠近地面附近時(shí)，返回艙會(huì)自動(dòng)放出降落傘減速，若返回艙離地面4km時(shí)，速度方向已豎直向下，大小為200m/s，此時(shí)將降落傘打開，返回艙做勻減速運(yùn)動(dòng)，要使返回艙以最安全最理想的方式著陸，則打開降落傘后返回艙運(yùn)動(dòng)的加速度應(yīng)為()A2.5m/s2B5m/s2C10m/s2D15m/s2【解析】本題考查新情景下的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用返回艙最安全最理想的著陸方式是著陸時(shí)速度為0，由v22as得a5m/s2，所以正確答案為B.【答案】B二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共18分)13在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的操作步驟如下，其中錯(cuò)誤的步驟是_(填代號(hào))A拉住紙帶，將小車移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處先放開紙帶，再接通電源B將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電源C把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼D取下紙帶，斷開電源。E將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做加速運(yùn)動(dòng)F將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔G換上新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次將以上步驟完善并按合理順序填寫在橫線上：_【答案】ADA中應(yīng)先接通電源再放開紙帶；D中應(yīng)先斷開電源，使計(jì)時(shí)器停止工作，再取下紙帶合理順序：BEFCADG14某學(xué)生用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上，實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條紙帶如圖所示，他在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，在這點(diǎn)下標(biāo)明A，第六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明B，第十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明C，第十六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明D，第二十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明E.測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清，于是他測(cè)得AC長為14.56cm，CD長為11.15cm，DE長為13.73cm，則打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為_m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_m/s2，AB的距離應(yīng)為_cm.(保留三位有效數(shù)字)【解析】打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速率vccm/s98.6cm/s0.986m/s由sat2得：acm/s2258cm/s22.58m/s2因?yàn)関C，所以BCvC·2TCD(98.6×2×0.111.15)cm8.57cmABACBC14.56cm8.57cm5.99cm.【答案】0.9862.585.99三、計(jì)算題(本題共包括4小題，共54分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15在豎直的井底，將一物塊以11m/s的速度豎直地向上拋出，物塊沖過井口時(shí)被人接住，在被人接住前1s內(nèi)物塊的位移是4m，位移方向向上，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，求：(1)物塊從拋出到被人接住所經(jīng)歷的時(shí)間；(2)此豎直井的深度【解析】(1)設(shè)人接住物塊前1s時(shí)刻速度為v，則有hvtgt2即4v×1×10×12解得v9m/s則物塊從拋出到被人接住所用總時(shí)間為tts1s1.2s(2)豎直井的深度為hv0tgt211×1.2m×10×1.22m6m.【答案】(1)1.2s(2)6m16為了對(duì)付來自美國和以色列的威脅，伊朗在繼“謝哈布3”導(dǎo)彈試射成功后，繼續(xù)研制具備遠(yuǎn)程打擊能力的“謝哈布4”和“謝哈布5”導(dǎo)彈，其中“謝哈布5”射程可達(dá)到5000km.“謝哈布3”導(dǎo)彈長17m，可以攜帶重達(dá)800kg的彈頭，如果在公路上機(jī)動(dòng)發(fā)射，射程可達(dá)1500km，能夠打擊到以色列和駐中東地區(qū)的美軍部隊(duì)目前美國的高空偵察機(jī)頻繁進(jìn)入伊朗上空偵察，若一架高空偵察機(jī)正以300m/s的速度向伊朗某城市飛來，它將通過該城市上空的A點(diǎn)，此時(shí)，伊朗某導(dǎo)彈基地通過雷達(dá)探測(cè)到該偵察機(jī)在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在偵察機(jī)離A點(diǎn)尚有一段距離時(shí)發(fā)射“謝哈布3”導(dǎo)彈，導(dǎo)彈以80m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，以1200m/s的速度在A點(diǎn)擊中該偵察機(jī)，則(1)導(dǎo)彈發(fā)射后擊中偵察機(jī)所需時(shí)間為多少？(2)當(dāng)該偵察機(jī)離A點(diǎn)的距離為多少時(shí)，導(dǎo)彈基地發(fā)射導(dǎo)彈正好擊中偵察機(jī)？【解析】(1)導(dǎo)彈由靜止做勻加速運(yùn)動(dòng)，v1at，故ts15s.(2)偵察機(jī)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，15s通過的位移svt300×15m4500m即為所求【答案】(1)15s(2)4500m17在國慶閱兵演習(xí)中，某直升飛機(jī)在地面上空某高度A位置處于靜止?fàn)顟B(tài)待命，接上級(jí)命令，要求該機(jī)10時(shí)58分20秒由靜止?fàn)顟B(tài)沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過AB段加速后，進(jìn)入BC段的勻速受閱區(qū)，11時(shí)準(zhǔn)時(shí)通過C位置，已知sAB5km，sBC10km.問：(1)直升飛機(jī)在BC段的速度大小是多少？(2)直升飛機(jī)在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小是多少？【解析】(1)飛機(jī)從A到C運(yùn)行總時(shí)間t100s，該直升飛機(jī)在BC段的速度大小為v，則飛機(jī)在AB段的平均速度為，由題意t代入數(shù)值得v200m/s.(2)設(shè)飛機(jī)在AB段加速度為a，由v22asAB得am/s24m/s2.18一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v8m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時(shí)，決定前去追趕，經(jīng)2.5s，警車發(fā)動(dòng)起來，以加速度a2m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)，試問：(1)警車要經(jīng)多長時(shí)間才能追上違章的貨車？(2)在警車追上貨車之前，兩車間的最大距離是多少？